SMA在我國(guó)高速公路上的應(yīng)用研究

任宗鳳

摘 要：該文詳細(xì)闡述了SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)和施工方法，為SMA在我國(guó)高速公路上的應(yīng)用積累了可供參考的技術(shù)資料。

關(guān)鍵詞：高速公路 SMA 配合比設(shè)計(jì) 施工

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（b）-0108-02

1 SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)

SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)與密級(jí)配瀝青混凝土不同，但仍然采用馬歇爾試驗(yàn)方法。具體分成兩個(gè)階段進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)一個(gè)嵌擠良好的粗集料骨架。主要是調(diào)整4.75 mm通過率，要求瀝青混合料的VCAmix小于粗集料自身的VCADRC，VMA一般不小于17%，空隙率為3%～4%。對(duì)高溫穩(wěn)定性要求較高的重交通路段或炎熱地區(qū)，設(shè)計(jì)空隙率允許放寬到4.5%，VMA允許放寬到16.5%（SMA-16）或16%（SMA-19），VFA允許放寬到70%。由于改性瀝青SMA難以分散，配合比設(shè)計(jì)時(shí)礦料的密度按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）附錄B的方法進(jìn)行。研究得到的礦料級(jí)配如表1所示。然后，在設(shè)計(jì)骨架的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合理的瀝青用量，將瀝青瑪蹄脂膠漿填充粗集料骨架形成的間隙中，使SMA的設(shè)計(jì)空隙率為3%～4%。應(yīng)該特別注意的是，SMA的瀝青用量要比歐洲和美國(guó)的要小，經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)的混合料必須進(jìn)行一系列的檢驗(yàn)，符合表2的質(zhì)量要求。（如表1、表2）

2 SMA施工方法

在正式施工開始之前，采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌，鋪筑了200 m長(zhǎng)的SMA試驗(yàn)路段。通過試驗(yàn)路段檢驗(yàn)并確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比以及混和料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等施工工藝參數(shù)。試驗(yàn)路段按規(guī)范要求檢驗(yàn)合格后，就作為正式施工的標(biāo)準(zhǔn)和樣板。SMA施工工藝流程：準(zhǔn)備下承層—噴灑粘層瀝青—施工放樣—拌和混合料—運(yùn)輸混合料—攤鋪混合料及整形—碾壓成型—交通管制—質(zhì)量檢驗(yàn)—開放交通。（1）混合料拌和。由于SMA礦料為間斷級(jí)配，4.75 mm以上的粗集料多達(dá)70%以上，細(xì)集料少，礦粉用量多，SMA混合料拌和難度較普通AC、AK瀝青混合料增加。3、4號(hào)倉(cāng)與1、2號(hào)倉(cāng)的材料數(shù)量相差2～4倍，導(dǎo)致3、4號(hào)倉(cāng)放料時(shí)間過長(zhǎng)經(jīng)常等料，而1、2號(hào)倉(cāng)容易溢倉(cāng)，同時(shí)礦粉用量增加，螺旋輸送器供料時(shí)間也要延長(zhǎng)。在熱料倉(cāng)放粗集料的同時(shí)，木質(zhì)素纖維采用KENTELAI計(jì)量輸送設(shè)備直接添加到拌鍋內(nèi)，需延長(zhǎng)干拌時(shí)間8～10 s。因礦料粒徑較小，礦粉用量多，在混合料拌和過程中產(chǎn)生很多粉塵，粉塵回收裝置很快裝滿，以致不得不停止拌和來清除回收粉塵，回收粉塵規(guī)定不得使用。在拌和過程中放料、等料、排料的時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。熱拌場(chǎng)額定生產(chǎn)率為240 t/h的間隙式瀝青混合料拌和設(shè)備，每盤（2.5t）SMA混合料的拌和時(shí)間需50 s，實(shí)際平均生產(chǎn)率約150t/h，較普通AC、AK瀝青混合料生產(chǎn)率下降約30%～40%。SMA混合料采用的瀝青為改性瀝青，應(yīng)提高混合料的拌和溫度，要求加熱集料的溫度為180～200 ℃，瀝青應(yīng)加熱到160～170 ℃，保證SMA混合料170～185 ℃的出廠溫度。混合料不出現(xiàn)離析和結(jié)團(tuán)成塊，無花白料，色澤、外觀均勻一致。每天每臺(tái)拌和機(jī)隨機(jī)取樣兩次進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，以確保瀝青混合料的質(zhì)量。（2）混合料運(yùn)輸?；旌狭喜捎?0T自卸汽車運(yùn)輸，裝料前應(yīng)檢查車輛運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，清掃干凈車廂。在拌和機(jī)旁向車廂底板和側(cè)板用噴霧器噴灑水油混合液，水油混合液比例為水：柴油=3∶1，以避免SMA瀝青混合料粘結(jié)車廂，灑水油混合液時(shí)，應(yīng)防止過多的水油混合液積聚在車廂底部。在拌和機(jī)出料口用自卸汽車裝載SMA混合料時(shí)，為減少SMA混合料離析，應(yīng)均勻在車廂左右前后裝載，每裝一盤SMA混合料應(yīng)把車位挪動(dòng)一下。為保證SMA混合料運(yùn)輸過程中，防止雨淋和保溫，裝滿后應(yīng)用篷布覆蓋車廂里面SMA混合料。瀝青混合料運(yùn)至鋪筑現(xiàn)場(chǎng)后憑運(yùn)料單接收，監(jiān)理工程師和質(zhì)檢員對(duì)混合料溫度和外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，混合料到場(chǎng)溫度不低于160 ℃，實(shí)際到場(chǎng)溫度約為170 ℃。低于規(guī)定溫度、已結(jié)成團(tuán)塊及卸料后滯留在車廂上的混合料應(yīng)廢棄。按照前場(chǎng)技術(shù)人員的指揮，運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前30 cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)，卸料過程中掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。瀝青混合料的運(yùn)輸能力應(yīng)與拌和能力、攤鋪速度相協(xié)調(diào)，一般在攤鋪機(jī)前方等待卸料的運(yùn)料車不少于5輛。（3）混合料攤鋪及整形。瀝青混合料的攤鋪整形是瀝青路面施工的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。本工程SMA抗滑磨耗層厚4 cm，雙向六車道，路面單幅寬度15.25 m，采用兩臺(tái)ABG-423型自動(dòng)找平強(qiáng)振式攤鋪機(jī)成梯形全幅無縱向接縫連續(xù)攤鋪。攤鋪前，操作人員將攤鋪機(jī)熨平板和振搗裝置底部清理干凈并涂抹油水混合液，調(diào)整熨平板的預(yù)拱度、橫坡度后進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度接近瀝青混合料的攤鋪溫度160～170 ℃。攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平方式采用SMC-20 M型超聲波基準(zhǔn)找平系統(tǒng)，由兩臺(tái)主拱器、兩套鋁合金平衡梁、八個(gè)超聲波傳感器、連接電纜、支撐架等組成。攤鋪機(jī)起步前設(shè)定松鋪系數(shù)為1.1，在熨平板下支墊4根長(zhǎng)50 cm、寬5 cm、厚4.4 cm的硬木枋，用來控制瀝青混合料的初始攤鋪厚度。攤鋪機(jī)起步后使用SMC-20M型超聲波基準(zhǔn)找平系統(tǒng)控制攤鋪厚度及平整度。在攤鋪過程中質(zhì)檢員隨時(shí)使用特制鐵釬檢測(cè)混合料的攤鋪厚度。SMA混合料的實(shí)際攤鋪溫度控制在160～170 ℃。攤鋪機(jī)以2～3 m/min的速度均勻地連續(xù)鋪筑，應(yīng)經(jīng)常檢查攤鋪機(jī)螺旋送料器的工作狀態(tài)，保證螺旋送料器勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩側(cè)保持有不少于送料器高度2/3的混合料，避免混合料發(fā)生離析。攤鋪過程中隨時(shí)檢查寬度、厚度、平整度、路拱及溫度，不符之處應(yīng)及時(shí)調(diào)整。（4）碾壓成型。碾壓成型是保證瀝青路面工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，它直接影響路面的壓實(shí)度和平整度。參照國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，本工程采用雙輪振動(dòng)壓路機(jī)，按照緊跟、慢壓、高頻率、低振幅的原則，分初壓復(fù)壓和終壓成型二個(gè)階段進(jìn)行。初壓、復(fù)壓合一，采用4臺(tái)10T雙輪鋼筒振動(dòng)壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后成階梯重疊縱向碾壓。壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，初壓溫度150～160 ℃，由路面低側(cè)向高側(cè)慢速均勻地振動(dòng)碾壓3遍，碾壓速度3～4.5 km/h，復(fù)壓終了溫度120～130 ℃。碾壓長(zhǎng)度在縱向呈階梯形排開，相鄰兩碾壓段縱向接頭重疊1.5 m以上，橫向重疊20 cm以上。壓路機(jī)起步和停止減速應(yīng)緩慢進(jìn)行，碾壓路線及方向不得突然改變，防止混合料產(chǎn)生推移現(xiàn)象。終壓緊接在復(fù)壓后進(jìn)行，采用一臺(tái)12T雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓速度5 km/h，消除輪跡。終壓結(jié)束溫度不低于95 ℃。注意防止過度碾壓，過度碾壓將造成骨料壓碎、瀝青瑪蹄脂上浮、表面構(gòu)造深度不足，從而影響質(zhì)量。SMA混合料路面壓實(shí)成型后，在施工路段兩端設(shè)置路障，防止車輛駛?cè)?，?yīng)在路面各項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)工作完成后（其表面溫度已低于60 ℃）方可開放交通。當(dāng)天鋪筑的尚未冷卻的路面上，不得停放任何施工機(jī)械設(shè)備。

3 結(jié)語(yǔ)

SMA充分結(jié)合了現(xiàn)在普遍采用的AC、AK的優(yōu)點(diǎn)，抗車轍變形性能、抗裂性能、耐久性能、抗老化性能、抗磨損性能、抗滑性能、水穩(wěn)定性能全面提高。目前我國(guó)高速公路瀝青路面產(chǎn)生早期損壞，除了設(shè)計(jì)、施工方面的原因外，材料性能不能滿足要求是很重要的因素?，F(xiàn)在使用的普通重交通道路瀝青和瀝青混合料礦料級(jí)配，不能適應(yīng)嚴(yán)酷氣候條件的需要，也不能滿足重交通量及嚴(yán)重超載的要求。為進(jìn)一步提高瀝青混合料的路用性能，從瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）方面對(duì)路面新技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真的研究，以在實(shí)際工程中得到廣泛推廣應(yīng)用是十分必要的。SMA路面技術(shù)要求提高，施工難度加大，SMA路面施工首先保證纖維添加計(jì)量要準(zhǔn)確，拌和的時(shí)間必須保證，出廠溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，礦料級(jí)配要穩(wěn)定，礦粉要干燥，并在最佳碾壓溫度范圍內(nèi)及時(shí)碾壓，才能夠鋪出高質(zhì)量的SMA路面來。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈金安，李福普.SMA路面設(shè)計(jì)與鋪筑[M].人民交通出版社，2003.

[2] 公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術(shù)指南（SHCF40-01-2002）[M].人民交通出版社，2002.endprint

摘 要：該文詳細(xì)闡述了SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)和施工方法，為SMA在我國(guó)高速公路上的應(yīng)用積累了可供參考的技術(shù)資料。

關(guān)鍵詞：高速公路 SMA 配合比設(shè)計(jì) 施工

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（b）-0108-02

1 SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)

SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)與密級(jí)配瀝青混凝土不同，但仍然采用馬歇爾試驗(yàn)方法。具體分成兩個(gè)階段進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)一個(gè)嵌擠良好的粗集料骨架。主要是調(diào)整4.75 mm通過率，要求瀝青混合料的VCAmix小于粗集料自身的VCADRC，VMA一般不小于17%，空隙率為3%～4%。對(duì)高溫穩(wěn)定性要求較高的重交通路段或炎熱地區(qū)，設(shè)計(jì)空隙率允許放寬到4.5%，VMA允許放寬到16.5%（SMA-16）或16%（SMA-19），VFA允許放寬到70%。由于改性瀝青SMA難以分散，配合比設(shè)計(jì)時(shí)礦料的密度按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）附錄B的方法進(jìn)行。研究得到的礦料級(jí)配如表1所示。然后，在設(shè)計(jì)骨架的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合理的瀝青用量，將瀝青瑪蹄脂膠漿填充粗集料骨架形成的間隙中，使SMA的設(shè)計(jì)空隙率為3%～4%。應(yīng)該特別注意的是，SMA的瀝青用量要比歐洲和美國(guó)的要小，經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)的混合料必須進(jìn)行一系列的檢驗(yàn)，符合表2的質(zhì)量要求。（如表1、表2）

2 SMA施工方法

在正式施工開始之前，采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌，鋪筑了200 m長(zhǎng)的SMA試驗(yàn)路段。通過試驗(yàn)路段檢驗(yàn)并確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比以及混和料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等施工工藝參數(shù)。試驗(yàn)路段按規(guī)范要求檢驗(yàn)合格后，就作為正式施工的標(biāo)準(zhǔn)和樣板。SMA施工工藝流程：準(zhǔn)備下承層—噴灑粘層瀝青—施工放樣—拌和混合料—運(yùn)輸混合料—攤鋪混合料及整形—碾壓成型—交通管制—質(zhì)量檢驗(yàn)—開放交通。（1）混合料拌和。由于SMA礦料為間斷級(jí)配，4.75 mm以上的粗集料多達(dá)70%以上，細(xì)集料少，礦粉用量多，SMA混合料拌和難度較普通AC、AK瀝青混合料增加。3、4號(hào)倉(cāng)與1、2號(hào)倉(cāng)的材料數(shù)量相差2～4倍，導(dǎo)致3、4號(hào)倉(cāng)放料時(shí)間過長(zhǎng)經(jīng)常等料，而1、2號(hào)倉(cāng)容易溢倉(cāng)，同時(shí)礦粉用量增加，螺旋輸送器供料時(shí)間也要延長(zhǎng)。在熱料倉(cāng)放粗集料的同時(shí)，木質(zhì)素纖維采用KENTELAI計(jì)量輸送設(shè)備直接添加到拌鍋內(nèi)，需延長(zhǎng)干拌時(shí)間8～10 s。因礦料粒徑較小，礦粉用量多，在混合料拌和過程中產(chǎn)生很多粉塵，粉塵回收裝置很快裝滿，以致不得不停止拌和來清除回收粉塵，回收粉塵規(guī)定不得使用。在拌和過程中放料、等料、排料的時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。熱拌場(chǎng)額定生產(chǎn)率為240 t/h的間隙式瀝青混合料拌和設(shè)備，每盤（2.5t）SMA混合料的拌和時(shí)間需50 s，實(shí)際平均生產(chǎn)率約150t/h，較普通AC、AK瀝青混合料生產(chǎn)率下降約30%～40%。SMA混合料采用的瀝青為改性瀝青，應(yīng)提高混合料的拌和溫度，要求加熱集料的溫度為180～200 ℃，瀝青應(yīng)加熱到160～170 ℃，保證SMA混合料170～185 ℃的出廠溫度?；旌狭喜怀霈F(xiàn)離析和結(jié)團(tuán)成塊，無花白料，色澤、外觀均勻一致。每天每臺(tái)拌和機(jī)隨機(jī)取樣兩次進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，以確保瀝青混合料的質(zhì)量。（2）混合料運(yùn)輸。混合料采用20T自卸汽車運(yùn)輸，裝料前應(yīng)檢查車輛運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，清掃干凈車廂。在拌和機(jī)旁向車廂底板和側(cè)板用噴霧器噴灑水油混合液，水油混合液比例為水：柴油=3∶1，以避免SMA瀝青混合料粘結(jié)車廂，灑水油混合液時(shí)，應(yīng)防止過多的水油混合液積聚在車廂底部。在拌和機(jī)出料口用自卸汽車裝載SMA混合料時(shí)，為減少SMA混合料離析，應(yīng)均勻在車廂左右前后裝載，每裝一盤SMA混合料應(yīng)把車位挪動(dòng)一下。為保證SMA混合料運(yùn)輸過程中，防止雨淋和保溫，裝滿后應(yīng)用篷布覆蓋車廂里面SMA混合料。瀝青混合料運(yùn)至鋪筑現(xiàn)場(chǎng)后憑運(yùn)料單接收，監(jiān)理工程師和質(zhì)檢員對(duì)混合料溫度和外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，混合料到場(chǎng)溫度不低于160 ℃，實(shí)際到場(chǎng)溫度約為170 ℃。低于規(guī)定溫度、已結(jié)成團(tuán)塊及卸料后滯留在車廂上的混合料應(yīng)廢棄。按照前場(chǎng)技術(shù)人員的指揮，運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前30 cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)，卸料過程中掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。瀝青混合料的運(yùn)輸能力應(yīng)與拌和能力、攤鋪速度相協(xié)調(diào)，一般在攤鋪機(jī)前方等待卸料的運(yùn)料車不少于5輛。（3）混合料攤鋪及整形。瀝青混合料的攤鋪整形是瀝青路面施工的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。本工程SMA抗滑磨耗層厚4 cm，雙向六車道，路面單幅寬度15.25 m，采用兩臺(tái)ABG-423型自動(dòng)找平強(qiáng)振式攤鋪機(jī)成梯形全幅無縱向接縫連續(xù)攤鋪。攤鋪前，操作人員將攤鋪機(jī)熨平板和振搗裝置底部清理干凈并涂抹油水混合液，調(diào)整熨平板的預(yù)拱度、橫坡度后進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度接近瀝青混合料的攤鋪溫度160～170 ℃。攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平方式采用SMC-20 M型超聲波基準(zhǔn)找平系統(tǒng)，由兩臺(tái)主拱器、兩套鋁合金平衡梁、八個(gè)超聲波傳感器、連接電纜、支撐架等組成。攤鋪機(jī)起步前設(shè)定松鋪系數(shù)為1.1，在熨平板下支墊4根長(zhǎng)50 cm、寬5 cm、厚4.4 cm的硬木枋，用來控制瀝青混合料的初始攤鋪厚度。攤鋪機(jī)起步后使用SMC-20M型超聲波基準(zhǔn)找平系統(tǒng)控制攤鋪厚度及平整度。在攤鋪過程中質(zhì)檢員隨時(shí)使用特制鐵釬檢測(cè)混合料的攤鋪厚度。SMA混合料的實(shí)際攤鋪溫度控制在160～170 ℃。攤鋪機(jī)以2～3 m/min的速度均勻地連續(xù)鋪筑，應(yīng)經(jīng)常檢查攤鋪機(jī)螺旋送料器的工作狀態(tài)，保證螺旋送料器勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩側(cè)保持有不少于送料器高度2/3的混合料，避免混合料發(fā)生離析。攤鋪過程中隨時(shí)檢查寬度、厚度、平整度、路拱及溫度，不符之處應(yīng)及時(shí)調(diào)整。（4）碾壓成型。碾壓成型是保證瀝青路面工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，它直接影響路面的壓實(shí)度和平整度。參照國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，本工程采用雙輪振動(dòng)壓路機(jī)，按照緊跟、慢壓、高頻率、低振幅的原則，分初壓復(fù)壓和終壓成型二個(gè)階段進(jìn)行。初壓、復(fù)壓合一，采用4臺(tái)10T雙輪鋼筒振動(dòng)壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后成階梯重疊縱向碾壓。壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，初壓溫度150～160 ℃，由路面低側(cè)向高側(cè)慢速均勻地振動(dòng)碾壓3遍，碾壓速度3～4.5 km/h，復(fù)壓終了溫度120～130 ℃。碾壓長(zhǎng)度在縱向呈階梯形排開，相鄰兩碾壓段縱向接頭重疊1.5 m以上，橫向重疊20 cm以上。壓路機(jī)起步和停止減速應(yīng)緩慢進(jìn)行，碾壓路線及方向不得突然改變，防止混合料產(chǎn)生推移現(xiàn)象。終壓緊接在復(fù)壓后進(jìn)行，采用一臺(tái)12T雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓速度5 km/h，消除輪跡。終壓結(jié)束溫度不低于95 ℃。注意防止過度碾壓，過度碾壓將造成骨料壓碎、瀝青瑪蹄脂上浮、表面構(gòu)造深度不足，從而影響質(zhì)量。SMA混合料路面壓實(shí)成型后，在施工路段兩端設(shè)置路障，防止車輛駛?cè)?，?yīng)在路面各項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)工作完成后（其表面溫度已低于60 ℃）方可開放交通。當(dāng)天鋪筑的尚未冷卻的路面上，不得停放任何施工機(jī)械設(shè)備。

3 結(jié)語(yǔ)

SMA充分結(jié)合了現(xiàn)在普遍采用的AC、AK的優(yōu)點(diǎn)，抗車轍變形性能、抗裂性能、耐久性能、抗老化性能、抗磨損性能、抗滑性能、水穩(wěn)定性能全面提高。目前我國(guó)高速公路瀝青路面產(chǎn)生早期損壞，除了設(shè)計(jì)、施工方面的原因外，材料性能不能滿足要求是很重要的因素?，F(xiàn)在使用的普通重交通道路瀝青和瀝青混合料礦料級(jí)配，不能適應(yīng)嚴(yán)酷氣候條件的需要，也不能滿足重交通量及嚴(yán)重超載的要求。為進(jìn)一步提高瀝青混合料的路用性能，從瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）方面對(duì)路面新技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真的研究，以在實(shí)際工程中得到廣泛推廣應(yīng)用是十分必要的。SMA路面技術(shù)要求提高，施工難度加大，SMA路面施工首先保證纖維添加計(jì)量要準(zhǔn)確，拌和的時(shí)間必須保證，出廠溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，礦料級(jí)配要穩(wěn)定，礦粉要干燥，并在最佳碾壓溫度范圍內(nèi)及時(shí)碾壓，才能夠鋪出高質(zhì)量的SMA路面來。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈金安，李福普.SMA路面設(shè)計(jì)與鋪筑[M].人民交通出版社，2003.

[2] 公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術(shù)指南（SHCF40-01-2002）[M].人民交通出版社，2002.endprint

摘 要：該文詳細(xì)闡述了SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)和施工方法，為SMA在我國(guó)高速公路上的應(yīng)用積累了可供參考的技術(shù)資料。

關(guān)鍵詞：高速公路 SMA 配合比設(shè)計(jì) 施工

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（b）-0108-02

1 SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)

SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)與密級(jí)配瀝青混凝土不同，但仍然采用馬歇爾試驗(yàn)方法。具體分成兩個(gè)階段進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)一個(gè)嵌擠良好的粗集料骨架。主要是調(diào)整4.75 mm通過率，要求瀝青混合料的VCAmix小于粗集料自身的VCADRC，VMA一般不小于17%，空隙率為3%～4%。對(duì)高溫穩(wěn)定性要求較高的重交通路段或炎熱地區(qū)，設(shè)計(jì)空隙率允許放寬到4.5%，VMA允許放寬到16.5%（SMA-16）或16%（SMA-19），VFA允許放寬到70%。由于改性瀝青SMA難以分散，配合比設(shè)計(jì)時(shí)礦料的密度按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）附錄B的方法進(jìn)行。研究得到的礦料級(jí)配如表1所示。然后，在設(shè)計(jì)骨架的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合理的瀝青用量，將瀝青瑪蹄脂膠漿填充粗集料骨架形成的間隙中，使SMA的設(shè)計(jì)空隙率為3%～4%。應(yīng)該特別注意的是，SMA的瀝青用量要比歐洲和美國(guó)的要小，經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)的混合料必須進(jìn)行一系列的檢驗(yàn)，符合表2的質(zhì)量要求。（如表1、表2）

2 SMA施工方法

在正式施工開始之前，采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌，鋪筑了200 m長(zhǎng)的SMA試驗(yàn)路段。通過試驗(yàn)路段檢驗(yàn)并確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比以及混和料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等施工工藝參數(shù)。試驗(yàn)路段按規(guī)范要求檢驗(yàn)合格后，就作為正式施工的標(biāo)準(zhǔn)和樣板。SMA施工工藝流程：準(zhǔn)備下承層—噴灑粘層瀝青—施工放樣—拌和混合料—運(yùn)輸混合料—攤鋪混合料及整形—碾壓成型—交通管制—質(zhì)量檢驗(yàn)—開放交通。（1）混合料拌和。由于SMA礦料為間斷級(jí)配，4.75 mm以上的粗集料多達(dá)70%以上，細(xì)集料少，礦粉用量多，SMA混合料拌和難度較普通AC、AK瀝青混合料增加。3、4號(hào)倉(cāng)與1、2號(hào)倉(cāng)的材料數(shù)量相差2～4倍，導(dǎo)致3、4號(hào)倉(cāng)放料時(shí)間過長(zhǎng)經(jīng)常等料，而1、2號(hào)倉(cāng)容易溢倉(cāng)，同時(shí)礦粉用量增加，螺旋輸送器供料時(shí)間也要延長(zhǎng)。在熱料倉(cāng)放粗集料的同時(shí)，木質(zhì)素纖維采用KENTELAI計(jì)量輸送設(shè)備直接添加到拌鍋內(nèi)，需延長(zhǎng)干拌時(shí)間8～10 s。因礦料粒徑較小，礦粉用量多，在混合料拌和過程中產(chǎn)生很多粉塵，粉塵回收裝置很快裝滿，以致不得不停止拌和來清除回收粉塵，回收粉塵規(guī)定不得使用。在拌和過程中放料、等料、排料的時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。熱拌場(chǎng)額定生產(chǎn)率為240 t/h的間隙式瀝青混合料拌和設(shè)備，每盤（2.5t）SMA混合料的拌和時(shí)間需50 s，實(shí)際平均生產(chǎn)率約150t/h，較普通AC、AK瀝青混合料生產(chǎn)率下降約30%～40%。SMA混合料采用的瀝青為改性瀝青，應(yīng)提高混合料的拌和溫度，要求加熱集料的溫度為180～200 ℃，瀝青應(yīng)加熱到160～170 ℃，保證SMA混合料170～185 ℃的出廠溫度?；旌狭喜怀霈F(xiàn)離析和結(jié)團(tuán)成塊，無花白料，色澤、外觀均勻一致。每天每臺(tái)拌和機(jī)隨機(jī)取樣兩次進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，以確保瀝青混合料的質(zhì)量。（2）混合料運(yùn)輸?；旌狭喜捎?0T自卸汽車運(yùn)輸，裝料前應(yīng)檢查車輛運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，清掃干凈車廂。在拌和機(jī)旁向車廂底板和側(cè)板用噴霧器噴灑水油混合液，水油混合液比例為水：柴油=3∶1，以避免SMA瀝青混合料粘結(jié)車廂，灑水油混合液時(shí)，應(yīng)防止過多的水油混合液積聚在車廂底部。在拌和機(jī)出料口用自卸汽車裝載SMA混合料時(shí)，為減少SMA混合料離析，應(yīng)均勻在車廂左右前后裝載，每裝一盤SMA混合料應(yīng)把車位挪動(dòng)一下。為保證SMA混合料運(yùn)輸過程中，防止雨淋和保溫，裝滿后應(yīng)用篷布覆蓋車廂里面SMA混合料。瀝青混合料運(yùn)至鋪筑現(xiàn)場(chǎng)后憑運(yùn)料單接收，監(jiān)理工程師和質(zhì)檢員對(duì)混合料溫度和外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，混合料到場(chǎng)溫度不低于160 ℃，實(shí)際到場(chǎng)溫度約為170 ℃。低于規(guī)定溫度、已結(jié)成團(tuán)塊及卸料后滯留在車廂上的混合料應(yīng)廢棄。按照前場(chǎng)技術(shù)人員的指揮，運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前30 cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)，卸料過程中掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。瀝青混合料的運(yùn)輸能力應(yīng)與拌和能力、攤鋪速度相協(xié)調(diào)，一般在攤鋪機(jī)前方等待卸料的運(yùn)料車不少于5輛。（3）混合料攤鋪及整形。瀝青混合料的攤鋪整形是瀝青路面施工的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。本工程SMA抗滑磨耗層厚4 cm，雙向六車道，路面單幅寬度15.25 m，采用兩臺(tái)ABG-423型自動(dòng)找平強(qiáng)振式攤鋪機(jī)成梯形全幅無縱向接縫連續(xù)攤鋪。攤鋪前，操作人員將攤鋪機(jī)熨平板和振搗裝置底部清理干凈并涂抹油水混合液，調(diào)整熨平板的預(yù)拱度、橫坡度后進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度接近瀝青混合料的攤鋪溫度160～170 ℃。攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平方式采用SMC-20 M型超聲波基準(zhǔn)找平系統(tǒng)，由兩臺(tái)主拱器、兩套鋁合金平衡梁、八個(gè)超聲波傳感器、連接電纜、支撐架等組成。攤鋪機(jī)起步前設(shè)定松鋪系數(shù)為1.1，在熨平板下支墊4根長(zhǎng)50 cm、寬5 cm、厚4.4 cm的硬木枋，用來控制瀝青混合料的初始攤鋪厚度。攤鋪機(jī)起步后使用SMC-20M型超聲波基準(zhǔn)找平系統(tǒng)控制攤鋪厚度及平整度。在攤鋪過程中質(zhì)檢員隨時(shí)使用特制鐵釬檢測(cè)混合料的攤鋪厚度。SMA混合料的實(shí)際攤鋪溫度控制在160～170 ℃。攤鋪機(jī)以2～3 m/min的速度均勻地連續(xù)鋪筑，應(yīng)經(jīng)常檢查攤鋪機(jī)螺旋送料器的工作狀態(tài)，保證螺旋送料器勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩側(cè)保持有不少于送料器高度2/3的混合料，避免混合料發(fā)生離析。攤鋪過程中隨時(shí)檢查寬度、厚度、平整度、路拱及溫度，不符之處應(yīng)及時(shí)調(diào)整。（4）碾壓成型。碾壓成型是保證瀝青路面工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，它直接影響路面的壓實(shí)度和平整度。參照國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，本工程采用雙輪振動(dòng)壓路機(jī)，按照緊跟、慢壓、高頻率、低振幅的原則，分初壓復(fù)壓和終壓成型二個(gè)階段進(jìn)行。初壓、復(fù)壓合一，采用4臺(tái)10T雙輪鋼筒振動(dòng)壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后成階梯重疊縱向碾壓。壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，初壓溫度150～160 ℃，由路面低側(cè)向高側(cè)慢速均勻地振動(dòng)碾壓3遍，碾壓速度3～4.5 km/h，復(fù)壓終了溫度120～130 ℃。碾壓長(zhǎng)度在縱向呈階梯形排開，相鄰兩碾壓段縱向接頭重疊1.5 m以上，橫向重疊20 cm以上。壓路機(jī)起步和停止減速應(yīng)緩慢進(jìn)行，碾壓路線及方向不得突然改變，防止混合料產(chǎn)生推移現(xiàn)象。終壓緊接在復(fù)壓后進(jìn)行，采用一臺(tái)12T雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓速度5 km/h，消除輪跡。終壓結(jié)束溫度不低于95 ℃。注意防止過度碾壓，過度碾壓將造成骨料壓碎、瀝青瑪蹄脂上浮、表面構(gòu)造深度不足，從而影響質(zhì)量。SMA混合料路面壓實(shí)成型后，在施工路段兩端設(shè)置路障，防止車輛駛?cè)?，?yīng)在路面各項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)工作完成后（其表面溫度已低于60 ℃）方可開放交通。當(dāng)天鋪筑的尚未冷卻的路面上，不得停放任何施工機(jī)械設(shè)備。

3 結(jié)語(yǔ)

SMA充分結(jié)合了現(xiàn)在普遍采用的AC、AK的優(yōu)點(diǎn)，抗車轍變形性能、抗裂性能、耐久性能、抗老化性能、抗磨損性能、抗滑性能、水穩(wěn)定性能全面提高。目前我國(guó)高速公路瀝青路面產(chǎn)生早期損壞，除了設(shè)計(jì)、施工方面的原因外，材料性能不能滿足要求是很重要的因素?，F(xiàn)在使用的普通重交通道路瀝青和瀝青混合料礦料級(jí)配，不能適應(yīng)嚴(yán)酷氣候條件的需要，也不能滿足重交通量及嚴(yán)重超載的要求。為進(jìn)一步提高瀝青混合料的路用性能，從瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）方面對(duì)路面新技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真的研究，以在實(shí)際工程中得到廣泛推廣應(yīng)用是十分必要的。SMA路面技術(shù)要求提高，施工難度加大，SMA路面施工首先保證纖維添加計(jì)量要準(zhǔn)確，拌和的時(shí)間必須保證，出廠溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，礦料級(jí)配要穩(wěn)定，礦粉要干燥，并在最佳碾壓溫度范圍內(nèi)及時(shí)碾壓，才能夠鋪出高質(zhì)量的SMA路面來。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈金安，李福普.SMA路面設(shè)計(jì)與鋪筑[M].人民交通出版社，2003.

[2] 公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術(shù)指南（SHCF40-01-2002）[M].人民交通出版社，2002.endprint